“陆架及深远海气候、资源与环境”广东省高等学校重点实验室
（2024）
Key Laboratory of Climate, Resources and Environment in Continental ShelfSea and Deep Sea of Department of Education ofGuangdong Province（2024）
目录
一、实验室概况
1.总体定位
2.研究方向
3.组织架构
4.主要成员简介
二、2024年建设进展
1.研究队伍
2.研究成果
3.2024年主要研究进展：
（一） 近海海洋环境变化与灾害预警
（二） 海洋多尺度动力过程与气候变化
（三） 海洋资源开发利用与环境评价
4.条件建设
5.人才培养
6.科学研究与社会服务
7.制度建设
三、学术交流、专利与项目
1.学术交流
（1）参加学术交流活动情况
（2） 举办大型会议情况
（3） 举行学术交流活动情况
2.论文、专利
（1）论文
（2） 专利和软件著作权
3.获奖情况
4.新增和在研项目
一、实验室概况
1.总体定位
海洋是当今国际社会共同关注的热点领域，也是世界各国战略利益竞争十分激烈的重要区域。随着海洋开发，人类活动造成的生态环境、气候变化等问题日益突出，尤其是在与人类直接关联的近海海域，海洋环境监控、海洋生态保护、防灾减灾等成为各海洋国家迫切需要解决的关键问题。
为此，本实验室以国家海洋战略和广东经济社会发展需求为出发点，“立足南海、服务粤西、面向全球”，围绕我国南海陆架及深远海气候、环境与资源发展需求和前沿问题，针对我国南海开展海洋与气候变化、资源利用开发和海洋遥感信息技术与应用等等研究，努力为南海和地方海洋经济发展提供科技服务支撑。
2.研究方向
围围绕我国南海陆架及深远海气候、环境与资源发展需求，实验室形成了以下三个相互关联和支撑的特色研究方向：
研究方向1：近海海洋环境变化与灾害预警
探究近海海洋环境变化以及综合性海洋灾害发生机理、提高精细化海洋灾害预测技术，实现超强台风、风暴潮、灾害性海浪等海洋自然灾害的预警，服务于防灾减灾需求。
研究方向2：海洋多尺度动力过程与气候变化
开展粤西和南海北部陆架三维环流和波动混合等关键过程研究，探究海洋多尺度动力过程的演变规律及其对物质输送的影响，探究海洋动力过程对气候变化的响应。
研究方向3：海洋资源开发利用与环境评价
针对海洋资源开发中的生态环境保护需求，开展近海海洋环境调查评估与生态修复技术研究，促进区域海洋资源可持续利用和海洋经济可持续发展，为海洋资源开发利用等提供科学决策依据。
图1.实验室研究方向示意图
3.组织架构
4.主要成员简介
姓名：谢玲玲 |
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姓名：陈法锦 |
简介 物理海洋学博士，教授，博士生导师，现任海洋与气象学院院长、陆架及深远海气候、资源与环境重点实验室主任，广东省“青年珠江学者”，省“千百十”省级培养对象，省高等学校优秀青年教师。曾在美国马里兰大学、夏威夷太平洋研究中心、英国南安普顿研究中心等访学。广东省青年科学家协会会员，南海年会组委会秘书长，国家基金项目评审专家。 主要从事海洋环流与混合方面的研究。主持承担国家自然科学基金、国家863计划、海洋局国际合作专项子课题等研究项目十余项。在《J. Phys. Oceanogr.》、《J. Oceanogr.》、 《J. Mar. Syst.》、《中国科学》等杂志上发表学术论文50余篇。 |
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简介 地球化学博士，教授，博士生导师，现任海洋与气象学院副院长，广东省高等学校优秀青年教师，广东省本科高校海洋科学类专业教学指导委员会委员兼秘书长，广东海洋大学“南海杰出学者”。曾主持国家自然科学基金等10多项课题；曾参加了中国第四次北极科学考察和德国“太阳号”科考船的科学考察。 主要从事海洋生物地球化学和同位素地球化学研究，近年来重点开展、探讨了南海西北部氮的生物地球化学与物理过程耦合及与碳循环之间的关联。有关工作与合作者在《Biogeoche。》、《Marine Pollu. Bull.》《River Res. Appl.》、《Atmos. Environ.》、《Geophys. Res. Let.》等杂志上发表学术论文80余篇。 |
姓名：徐建军 |
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姓名：徐峰 |
简介 大气科学博士，教授，博士生导师，南海海洋气象研究院院长，广东海洋大学高层次拔尖领军人才，广东省扬帆计划紧缺拔尖人才。广东海洋大学拔尖人才领军学者。原美国乔治梅森大学的研究教授，美国气象学会会员，国家自然科学基金评审专家。曾在香港城市大学、美国新墨西哥理工学院、美国亚利桑那大学、美国空军气象局、美国国家气象局、美国乔治梅森大学任职。 主要从事海气相互作用和数据同化方面研究，目前发表论文130余篇，其中SCI或SCIE论文70多篇，被引用1000多次（90%为他引）。获WMO世界青年科学家的提名，首届江苏青年科学家奖，青年科技奖，涂长望青年气象科技奖，全国优秀青年教师奖。 |
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简介 大气物理学与大气环境博士，教授，博士生导师，教育部大气科学专业教指委委员、国家自然科学基金评审专家、广东省气象学会副理事长、海洋气象委员会副主任，广东省气象标准化技术委员会委员，广东省高等学校本科教指委委员，广东省南粤优秀教师，现任科技处副处长。 主要从事大气科学、海洋气象及相关专业的科研、教学和管理工作。主要研究方向：大气物理学与大气环境、海洋气象。国家自然科学基金、热带海洋气象科学研究基金、中国气象局气候变化专项子项目、灾害天气国家重点实验室开放课题、广东省高校教学质量与教学改革工程项目等20多项科研教研项目等。 |
姓名：刘春雷 |
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姓名：邓立平 |
简介 博士，教授，博士生导师。拔尖人才领军学者。回国前曾在英国雷丁大学气象系工作20多年，目前仍是雷丁大学客座研究员。先后在中国科学技术大学、英国曼切斯特大学获学士、博士学位。主要从事全球气候变化机理方面的研究，包括地球观测、大气辐射、台风过程、地球-大气系统能量平衡变化和水循环变化方面的研究。估算的大气层顶各辐射通量和地球表面净能量通量，被国际学术界广泛使用。在SCI杂志发表的文章已被引用了1000多次。有把卫星观测资料，大气和海洋再分析资料，以及气候模拟资料结合在一起的丰富经验。 |
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简介 气象学博士，教授，博士生导师，广东省“扬帆计划”紧缺拔尖人才，广东海洋大学“杰出青年学者”。2010毕业于美国爱荷华州立大学，获博士学位，同年前往美国西北太平洋国家实验室从事博士后研究工作，并于2013受聘于沙特国王科技大学作为研究员从事数值模拟和水文气象相关的工作。 主要从事大尺度海气相互作用、数值模拟、热带30－90天振荡信号等方面的研究，主持或参与过美国能源部（DOE/ASR、DOE/ARM、DOE/CCP)、美国爱荷华州立大学、沙特国王科技大学等资助项目9项，并在《J. Climate》、《Geophy.Res. Let.》、《Mon. Weather Rev.》、《J. Hydrometeor.》、《J. Atmos.Sci.》等杂志发表多篇论文。 |
姓名：凌征 |
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姓名：王磊 |
简介 物理海洋学博士，教授，硕士生导师，广东省“千百十”省级培养对象，广东省高等学校优秀青年教师，广东省青年科学家协会会员，国家基金项目评审专家。《J. Coast. Res.》、《Ocean Dyn.》、《Geophys. Res. Lett.》等国际期刊评审人。 主要从事海洋环流、台风-海洋相互作用方向的研究。发表论文18篇，其中SCI论文16篇。主持课题3项（其中国家自然科学基金1项,国家海洋局第二海洋研究所基本科研业务费资助项目1项,卫星海洋环境动力学国家重点实验室自主课题1项）,另参加973计划课题，重点基金等项目，总经费近200万元。成果发表在美国《J. Climate》、《J. Geophys. Res.》、欧洲《Climate Dyn.》、日本《J. Oceanogr.》等物理海洋学领域国际顶尖杂志上。 |
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简介 物理海洋学博士，教授，硕士生导师。2008-2010年美国夏威夷大学国际太平洋研究中心博后。曾获得香港科技大学数学系颁发的优秀助教荣誉奖、第十四届全国热带气旋科学讨论会优秀学生论文奖。担任广东省气象学会海洋气象专业委员会委员。《Inter. J. Climat.》、《Theore. Appl. Climat.》、《Adv.Geosci.》等国际期刊审稿人 主要从事海-气相互作用和气候变化、海洋大气动力学方面的研究工作。在国内外学术期刊发表学术论文20余篇，其中包括国际著名学术期刊《Nature Communications》、《J. Climate》、《Geophys. Res. Lett.》、《Deep Sea Res.》、《Tellus A》等。 |
姓名：郑少军 |
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姓名：张宇 |
简介 郑少军，男，博士，副教授，硕士生导师，现任海洋与气象学院副院长、陆架及深远海气候、资源与环境重点实验室副主任。2011年毕业于中国海洋大学，物理海洋学专业，博士期间曾搭乘“雪龙”号参加中国第26次南极考察、搭乘加拿大“阿蒙森”号进行北极考察。研究方向：大洋环流、海气相互作用和中尺度涡旋。2011-2018年期间，中国科学院南海海洋研究所、自然资源部南海海洋研究所工作。2015年澳大利亚联邦科学与工业组织(CSIRO)访问学者。2018年至今，广东海洋大学海洋与气象学院工作。主讲研究生课程《大洋环流》，本科生课程《海洋Fortran语言程序》。主持包括国家自然科学基金在内的项目4项，在《Journal of Climate》、《Journal Geophysical Research-Oceans》和《Ocean Science》等国内外期刊发表学术论文10余篇。 |
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简介 张宇，1986年5月生，广东海洋大学，副教授，硕士生导师，现任陆架及深远海气候、资源与环境重点实验室副主任。主讲动力气象学、卫星气象学、流体力学等课程。主要从事资料同化、集合预报等数值天气预报技术研究。在数值天气预报系统的技术研发和业务运行上经验丰富：曾参与了美国国家海洋大气管理局原位气球观测计划、城市气象研究院、中山大学、民航气象中心等数值预报系统关键技术研发。主持或参与国自然基金青年基金、重点支持项目、科技部重点研发课题、博士后基金面上项目若干项。 |
二、2024年建设进展
1.研究队伍
2024年引进拔尖人才2人，获批特支计划杰出人才1人，获批广东省教育厅创新团队1个，1位骨干到英国访学，1人到国家自然科学基金委兼聘。进一步壮大了实验室科研队伍。在研究生导师评选中，新增张宇2、李楠、黄超等3位导师为博导，韩利国、黄超、李楠等3位老师为硕导。选派优秀教师常舒捷、曹宁老师出国访学交流。
2024年共培养毕业硕士研究生119名，博士研究生14名，本科生334名。
目前，实验室已形成了一支以双聘院士、珠江学者等高层次人才领衔、以中青年教师为主体、具有良好国际化学术背景的结构合理的优秀师资队伍。目前实验室拥有科研人员50人，其中正高职称16人，副高职称15人；珠江青年学者1人；海外领军人才特聘教授1人；享受国务院政府特殊津贴专家1人，广东省第四届学位委员会评议组成员1人；广东省高等学校“千百十工程”省级培养对象1人，校级培养对象5人；具有博士学位者25人，博士后3人，其研究内容涵盖了海洋科学的多个重要领域。人才分布主要在大气科学、物理海洋学、海洋生物、海洋化学、环境海洋学、卫星海洋遥感等方面，有丰富的科研经验和较深的科研造诣。本实验室的主要成员具有国内外知名高校和科研机构的学习和工作经历，具有较强的学术水平和创新能力，拥有一支精干的研究队伍，具备良好的设备支撑条件，形成了特色鲜明的研究方向，并取得了较好的前期研究成果，具备培育更高层次成果的条件和潜力。同时，实验室与学院实验教学中心联合组建技术支撑团队，由7名实验师担任仪器设备的维护管理工作，其中2人是副高级职称，形成了较为稳定的实验技术队伍。
2.研究成果
在实验室各成员的共同努力下，2024年实验室科研成果有了进一步提升，发表论文共计69篇，SCI论文48余篇；授权专利34项，软件著作权12项，出版译著和专著各一部；在研和新增项目58项，新增科研项目10项，其中包括新增的国家自然科学基金4项、省部级科研项目6项；科研经费达1518余万元，到账经费908万元。
3.2024年主要研究进展：
（一）近海海洋环境变化与灾害预警
1、基于CMIP6数据的北极海冰未来分布和变化趋势分析
基于第六次国际耦合模式比较计划(CMIP6)的情景模式比较子计划的4种强迫情景，利用6个模式的输出数据对北极海区海冰密集度和海冰厚度的未来空间分布和长期变化趋势进行分析，并结合海面气温分析了其对海冰变化的可能影响。结果表明，不同强迫情景下2030、2040 和2050年北极大部分海域海冰密集度均超过50％，海冰厚度约为1.5 m左右，其中东格陵兰海、巴伦支海、喀拉海和楚科奇海部分海域海冰密集度和厚度相对较小。2015~2050年两者整体均呈现下降特征，部分海区的海冰密集度在高强迫情景下每年降低最大可超1%。2050年高强迫情景的季节变化结果显示，大部分海区冬春季海冰密集度超过90%，且各月均呈现下降趋势。海冰厚度方面，冬春夏大部分海区海冰厚度超过1 m，而秋季大部分海区海冰厚度≤0.5 m。12月至翌年5月全域海冰厚度以减小为主，其余月份却出现小范围海冰厚度增加的区域。至2100年的长期变化趋势方面，北冰洋中心区、东格陵兰海和楚科奇海海冰密集度和海冰厚度均随时间增加而减小，其中北冰洋中心区减小速率最大，同时三个海区海面气温将在未来持续增温。此外，海面气温的空间分布和长期变化趋势均与海冰密集度间存在较明显的相反变化特征，气温可能会影响海冰。本研究可为未来北极海冰在不同的强迫情景下的变化特征提供一定的参考。
图31. 4种强迫情景(SSP1-2.6、SSP2-4.5、SSP3-7.0、SSP5-8. 5)下海冰密集度和海冰厚度在2030年(第一列)、 2040年(第二列)、2050年(第三列)的空间分布,以及2015-2050年的平均变化趋势(第四列)
发表文章：施旭东,何涛,李敏,等. 基于CMIP6数据的北极海冰未来分布和变化趋势分析[J]. 海洋开发与管理,2024,41(6):35-46.
2、1973—2023年湛江湾海岸线变迁分析
作为南方典型热带海湾，湛江湾海岸线的变迁分析，可为其海岸带开发利用提供基础数据支撑。基于1973—2023年共 42景光学卫星影像，利用随机森林提取岸线的方法，文章分析了湛江湾海岸线时空变迁与驱动因素。结果表明，近50年内湛江湾海岸线长度持续增加了103.13 km，变化区域主要集中在湛江湾主航道和南三水道沿岸。其中东、西海岸向海扩张的岸段比例分别为 51.4% 和 71.6%，而东海岛向陆侵蚀岸段比例为58.0%。岸线分形维数与其长度变化趋势一致，从 20世纪 70年代的 1.086上升到 21世纪 20年代的 1.124。1973-2023 年间岸线增加的主要原因在于湛江湾西岸、东岸西南部和东海岛北部有大规模填海，填海总面积为82.82 km2 。其中，2010年后的填海面积占比达到57.5%；沿海养殖场面积在1992—2023年间增加了26.98 km2；东海岛东侧及南侧岸线存在较大侵蚀。此外，湛江湾岸线分型维数、岸线长度与湛江市国内生产总值的倒数呈强负相关，相关系数分别是-0.96和-0.99，意味着湛江市经济与其岸线变化息息相关。
图32. 1973—2023年间西岸 （a）、东南 （b）、东岸 （c） 与湛江湾 （d） 的净海岸线移动和海岸线移动率分布
图33. 1973—2023年间东海岛 （e） 及其北岸 （a）、东岸 （b）、南岸 （c）、西岸 （d） 净海岸线移动和海岸线移动率分布
发表文章：关焯强，李君益，谢玲玲，郑全安，叶小敏 . 2024. 1973—2023年湛江湾海岸线变迁分析 . 热带地理， 44 （11）：2025- 2038. Guan Zhuoqiang, Li Junyi, Xie Lingling, Zheng Quan'an, and Ye Xiaomin. 2024. Analysis of Coastline Changes in Zhanjiang Bay from 1973 to 2023. Tropical Geography, 44 (11): 2025-2038.
3、揭示北部湾叶绿素a浓度的时空变化及影响因素
基于2003－2020年逐月卫星遥感叶绿素a浓度、海表面温度（SST）、降雨数据以及再分析风场数据，利用经验正交分解（EOF）、小波相干等方法分析SST、降雨、风等环境因子对北部湾叶绿素a浓度的影响。得到以下结论：北部湾叶绿素a浓度呈近岸高、中央低的空间分布规律。年际变化特征明显，2016为浓度峰值年，平均浓度为1.6 mg·m-3，2010年浓度最低，仅为1.1 mg·m-3。在季节变化方面，北部湾区域平均叶绿素a浓度冬季最高，春季浓度最低，涠洲岛南侧海域平均叶绿素a浓度冬季最高，夏季节最低红河河口区域夏、秋叶绿素a浓度高于春、冬叶绿素a浓度。长山山脉东侧区域平均叶绿素a浓度在秋季最高，在春季最低。月变化方面，北部湾叶绿素a浓度在5月最低，12月最高。海表面温度、降雨和风是影响北部湾叶绿素a浓度时空分布的主要因素。在北部湾的中、东海域，海表面温度与叶绿素a浓度显著负相关（P< 0.05，r<-0.8）。降雨的影响主要集中在湾西部，降雨增加的径流量提供更多营养物质，使红河河口区域夏、秋季叶绿素a浓度较高，长山山脉东岸区域叶绿素a浓度在秋季达到峰值。风速与北部湾叶绿素a浓度显著正相关（P < 0.01，r = 0.4）。研究北部湾表层叶绿素a浓度的时空分布及其影响因子，为北部湾初级生产力评估及深远海养殖提供依据。
图34.北部湾叶绿素a浓度前4个模态的EOF时空分布结果。a、d、g、j为EOF前四个模态的空间分布，其图中数字表示方差贡献率；b、e、h、k为时间序列，其中红色虚线圈出年份为极值年份；c、f、i、l为气候 态月平均量值。
发表文章：刘思萌， 李君益， 叶小敏， 等. 北部湾叶绿素a浓度时空变化及影响因素[J].广东海洋大学学报, 2024, 44(5): 31-39.
4、一种融合注意力机制的ConvLSTM近岸水位预测模型
近岸水位预测对于沿岸居民的日常生活、渔业作业和防灾减灾等方面具有重要影响。相对于传统的经验预测和数值模式在近岸水位预测中的局限性和高成本的现状，由数据驱动的人工智能方法可以更高效地预测水位。注意力机制于近几年在自然语言处理和视频预测等方面已经展现了很大的潜力，而ConvLSTM结合了CNN和LSTM优点，能够更有效的提取数据特征。因此，本文提出一种融合注意力机制的ConvLSTM近岸水位预测模型，通过ConvLSTM模型提取历史水位的多尺度信息，并利用注意力机制增强关键特征的重要性，从而提高预测精度和时限。本文利用实验和前人相关研究确定模型结构，以5年珠海验潮站的水位和站点周围的风速降雨等数据对模型进行训练和评估。结果表明该模型在评价指标PCCs、RMSE和MAE方面优于其他4种基线模型，能够能够提前48h有效预测近岸站点的未来水位；相比ConvLSTM模型，模型融合注意力机制后在测试集的表现平均提升了10%左右，在短期预报时减小的误差大于长期预报；在台风“海高斯”期间，该模型提前6h和24h预报相对表现最好的基线模型MAE减小了约3.2cm和2.4cm，分别减小了约18%和11%预报误差，有效提高了模型对风暴潮的预报能力。该方法为近岸潮位和风暴潮预报提供了一种新的思路。
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图25.用于预测的各个模型结构 |
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(a)提前6h预报 |
(b)提前12h预报 |
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(c)提前24h预报 |
(d)提前48h预报 |
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图26.台风“海高斯”期间CNN,LSTM,ConvLSTM和CBAM-ConvLSTM模型提前6h、12h、24h和48h的预测及实际水位 |
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发表文章 Yang J, Zhang T, Zhang J, et al. A ConvLSTM nearshore water level prediction model with integrated attention mechanism[J]. Frontiers in Marine Science, 2024, 11: 1470320.
5、一种数值模拟风场的智能订正方法
使用海洋牧场观测数据和数值模式模拟数据，通过结合随机森林和LSTM神经网络，开展对粤西海洋牧场数值模拟气象要素的智能订正研究，以提高数值模拟气象要素的精度。对观测数据和数值模式数据进行预处理，将模式模拟数据作为特征变量，其中包括东西风、南北风、温度、相对湿度等10个变量，将观测数据作为参考真值。利用随机森林方法，对所收集的气象要素进行特征筛选和排序，确定对模拟数据影响较大的重要特征变量。基于LSTM神经网络模型，利用筛选出的重要特征变量对数值模拟的风速进行订正，并通过循环调参找出性能最优的模型。最后，将订正后的风速与观测风速进行对比，评估模型性能。评估结果发现，风速均方根误差从订正前的6.82 m/s降低至订正后的2.43 m/s，均方根误差降低了约64%，相关系数从0.33上升至0.62，提升了约47%。
图41. LSTM神经网络模型订正风速结果图（蓝色为观测风速；绿色为模式风速；红色为订正后风速）
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订正前 |
订正后 |
均方根误差 |
6.82 |
2.43 |
相关系数 |
0.33 |
0.62 |
表42.智能订正模型评估检验
授权发明专利1项：张树钦; 廖清华; 唐若莹; 等. 一种数值模拟风场的智能订正方法. 2024.12, 中国, 授权号：ZL 202410871630X
6、气候变暖背景下华南登陆热带气旋强度变化及其机理研究
众所周知，华南地区（SC）登陆的热带气旋（TC）占中国所有登陆TC的一半以上。因此，在气候变暖背景下，深入理解华南地区TC活动尤为重要。研究结果表明，尽管这些TC的频率和持续时间未发生显著变化，但其强度自1980年以来意外下降了约20%，这一发现与此前认为气候变化会增强TC强度的观点不一致。进一步分析显示，不同强度百分位的TC强度均显著下降，主要表现为热带风暴比例显著减少、热带低压比例显著增加，以及1-2级台风比例略微下降。这与TC活动区域向岸方向的迁移趋势密切相关，表明陆地摩擦会抑制TC的增强，导致其强度减弱。此外，研究还发现，TC的发展受到显著抑制，这主要与全球变暖背景下大气稳定性增强、垂直风切变增大以及副热带高压的加强有关。这些发现与此前关于全球变暖对TC强度变化的认知存在较大差异，有助于更好地理解气候变化与区域尺度TC活动影响之间的关系。
图38.华南登陆热带气旋（TC）强度及路径的变化。(a) TC强度、(b) 纬度、(c) 经度以及(d) LMI（生命周期最大强度）距离陆地的差异，分别在P1和P2子时段进行比较。每个图右上角标注了这些差异的显著性。(e)–(h) 与(a)–(d)相同，但针对整个生命周期的TC记录。(i) 和(j) 分别显示了P1和P2子时段TC路径的分布。黑点表示这些TC的生成位置，红点表示TC达到其LMI的位置。
发表文章：Tu S, Zhang Y, Liang M, et al. Detecting the impact of climate change on tropical cyclones in Southern China[J]. Environmental Research Letters, 2024, 19(4): 044067.
7、南海叶绿素a对降雨事件响应的统计分析
利用遥感数据和再分析数据，分析了2005年至2019年南海中部叶绿素a浓度对240次降水事件的响应。结果表明，降水事件对叶绿素a浓度有显著影响。叶绿素a浓度增加的原因是风搅动引起的垂直混合和风应力旋度引起的上升流、将营养物质输送到透光区，降低了海面温度，引发了浮游植物的增殖。此外，降水中溶解的营养物质为叶绿素a的增加提供了营养来源。营养供应、风速和风应力卷曲对降水事件中叶绿素a浓度增加的贡献分别为18%、37%和45%。降水事件提高了海洋初级生产力，在深化我们对海洋-大气相互作用及其对海洋生态系统影响的理解方面发挥了至关重要的作用。
图23.基于风应力旋度、风速和降水的降水诱导叶绿素a浓度的多参数量化。x轴表示叶绿素a的预测增加值， y轴表示叶绿素a观测增加值。黑线表示y=x，蓝色虚线表示95%置信区间，红色虚线表示观察到的叶绿素a增加和预测的叶绿素a增加之间的回归线。
发表文章：Tao He,Junyi Li, Quanan Zheng, Ying Xu, Lingling Xie. Response of chlorophyll-ato rainfall event in the basin of the South China sea: Statistical analysis[J].Marine Environment Research,2024,199,106576.
（二）海洋多尺度动力过程与气候变化
1、基于锚系观测的南海北部内部孤立波再现周期变化机制研究
基于锚系观测，研究发现南海北部的内部孤立波在日重复时间上表现出系统性的变化。本研究旨在通过运用剪切流对内部潮波传播的调制理论，揭示这一现象背后的动力学机制。研究推导并验证了内部潮波的频率调制函数和振幅调制函数的近似解，并结合2019至2020年南海北部大陆架的锚系观测数据进行了验证。结果表明，内孤立波再现周期变化及其振幅变化的机制为低频流（周期约为7天）对内部潮波的调制。频率调制函数由低频流的涡度和多普勒效应共同引起，因此频率调制函数的符号可能是正值（蓝移）或负值（红移），这取决于这两项的代数和。通过锚系观测的流速数据验证了多普勒效应在频率和振幅调制中的主导作用。
图21.（a）（b）站点St. 1观测到的再现频率变化，（c）（d）站点St. 2观测到的再现频率变化。红线表示以24.8小时为参考的再现频率变化，蓝线表示以24小时为参考的再现频率变化，其中正值/负值分别代表类型c/类型b的内孤立波，接近零的值代表类型a的内孤立波。
发表文章：Xie, L., Chen, L., Zheng, Q., Wang, G.,Yu, J., Xiong, X., et al. (2024).Mechanisms of reappeared period shifts of internal solitary waves based on mooring array observations in the northern South China Sea. Journal of Geophysical Research: Oceans, 129, e2023JC020389. https://doi.org/10.1029/2023JC020389
2、南海西北部2021年冬季寒潮激发陆架波的个例研究
利用锚系定点海流观测数据、走航断面水文观测数据、海面风数据以及香港、闸坡和青澜验潮站（2021年1月1日至2月28日）水位数据，分析了沿陆架风分量与海面波动间的关系。基于水位数据的小波谱分析，得到了两个沿陆架风分量驱动的陆架波事件。陆架波的周期为56、94和180 h，沿海岸传播的相速度为6.9至18.9 m/s。波动的频散关系显示其开尔文模态的性质。本文提出了一种利用沿陆架风分量估计海面波动振幅的方法，通过计算结果与观测数据的比较，表明该方法是有效的。陆架波的二阶模与锚系观测海流数据吻合良好。观测数据的分析结果有助于理解南海西北部的波流相互作用。
图22.（a）海面波动对沿陆架风的相位滞后。（b） ZP站的去潮水位（红线）与固定相位为π/4的海面波动幅度（蓝线）比较，以及用（a）中的相位滞后计算的海面波动振幅（绿线）。
发表文章：Junyi Li, Chen Zhou, Min Li, Quanan Zheng, Mingming Li, Lingling Xie. A case study of continental shelf waves in the northwestern South China Sea induced by winter storms in 2021[J]. Acta Oceanologica Sinica,2024,43(1),59-69.
3、揭示热带印度洋东非沿岸流年际变化规律和影响机制
东非沿岸流（EACC）是热带南印度洋重要的西边界流，在印度洋的海洋环流和生物地球化学循环中发挥着重要作用。本研究探讨了东非沿岸流的年际变化及其动力学机制。结果表明，1993-2017年期间，东非沿岸流的年际变化与厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）密切相关。东非沿岸流与尼诺3.4指数呈显著的正相关，滞后尼诺3.4指数18个月时相关系数为0.65。在厄尔尼诺（拉尼娜）事件的衰减阶段，负（正）海平面高度异常以上升（下沉）罗斯贝波从东南印度洋向西传播到西南印度洋，影响东非沿岸纬向海平面高度异常的梯度，从而在地转平衡下导致东非沿岸流增强（减弱）。海平面高度异常在向西传播的过程中，在东南印度洋逐渐减弱，而在西南印度洋受局地风应力旋度异常的影响而增强。本研究可以加深我们对热带南印度洋西边界流与大尺度厄尔尼诺/南方涛动海气过程之间关系的理解，对东非沿岸海洋渔业和生态系统管理具有重要意义。
图24.热带印度洋海平面高度异常（SLA，厘米）回归到东非沿岸流（EACC）经向速度异常（厘米每秒）。白点表示通过95%置信度检验。
发表文章：Zheng, C., Zheng, S.*, Feng, M., Xie, L., Wang, L., Zhang, T., and Yan, L. (2024), Interannual Variability of the East African Coastal Current Associated with El Niño–Southern Oscillation, Journal of Climate, 37(17), 4613-4631, doi:https://doi.org/10.1175/JCLI-D-23-0563.1.
4、北大西洋翻转流对热能的储存和传输
了解全球海洋热含量（OHC）的变化对于研究地球的能量收支平衡和气候变化至关重要。我们使用四套最先进的海洋再分析资料和一套客观分析资料评估了OHC趋势。再分析资料的OHC空间分布趋势较为一致，但对所选时间段敏感。2001-2010年期间，100-2000米次表层的热量吸收高于1994-2000年，导致全球地表变暖暂时放缓。与之前的研究相比，北大西洋经向翻转环流 (AMOC) 和热输送与RAPID观测结果吻合的较好。北大西洋40-60°N间的纬向平均OHC 变化趋势因AMOC上升期 (2000-2004) 和下降期 (2005-2010) 而异，在AMOC后一个上升期 (2011-2022)，OHC增加更集中在30-40°N之间。这些结果不支持之前的研究：即AMOC变化正在减少地球表面的变暖。
图35.左列是不同资料中OHC相对于2000年的全球变化。黄线为0-100m OHC，红线为0-2000m。黑线是ERSST v5的SSTA。所有曲线均为十二个月滑动平均。右列是1993-2000年、 2001-2010年和2011-2020年三个时期不同海盆的100-2000m OHC变化。
发表文章：
Liu C, Jin L, Cao N, Su Q, Cheng L, Liao X, Allan RP, Qiao F, Mayer M, Winkelbauer S, Li J, Xu H, Yang K (2024) Assessment of the global ocean heat content and Atlantic heat transport over 1993-2020. npj Climate and Atmospheric Science. doi: 10.1038/s41612-024-00860-6.
Jin L, Liu C, Cao N, Liao X, Xue Y, Bao R, Fan L, Zhu L, Su Q, Yang K, Zheng R, Chang S and Liang M (2024), Tracking the variability of the western Pacific warm pool heat content over 1980–2020. Front. Earth Sci. 12:1377715. doi: 10.3389/feart.2024.1377715.
5、北极涛动的年代际变化及其对东亚夏季降水的影响
北极涛动（Arctic Oscillation, AO）是北半球中高纬度地区的主导气候模态，对北半球热带外地区的气候有重要影响。利用自1948年开始近70余年的观测资料和再分析资料，本文分析了夏季AO的年代际变化，并探讨了去除厄尔尼诺-南方涛动（El Niño-Southern Oscillation, ENSO）的影响之后，AO对东亚夏季降水的影响及机制。夏季AO在大西洋上方大气低层的活动中心在20世纪80年代中期之后向东移动。夏季AO的这种年代际转变对东亚降水有显著影响。在80年代中期以前，AO影响东亚降水的关键区域为东亚北部和中国东北及临近地区；而80年代中期之后，AO影响东亚降水的关键区域为内蒙古中部及华南地区。降水变化的机制可归因于与AO变化相关的大气环流和水汽输送的变化。80年代中期以后，AO对东亚北部位势高度影响减弱；而对中国区域位势高度影响增加。和大气环流的变化一致，在80年代中期前、后，东亚地区水汽输送也发生了年代际转变。东亚区域大气环流和水汽输送的差异可以追溯到北大西洋。20世纪80年代中期之前，与夏季AO相关的波活动倾向于在高纬度传播；但在80年代中期之后，波动在副热带传播增强，从北大西洋经中东向东传播到中国，并显著影响了中国的夏季降水。
图39.东亚6-8月降水与AO指数的偏相关（去除了ENSO的影响）。所有的指数均已标准化。（a）1948-1984年，（b）1985-2021年。打点区域代表通过了90%的置信检验。红色方框表示所选的四个关键降水区。
图40. 6-8月 200 hPa水平波作用通量（矢量）与流函数（填色）和AO指数的偏相关（去除了ENSO的影响）。所有的指数均已标准化。（a）1948-1984年，（b）1985-2021年。
发表文章：Zou, X., Yan, L.*, Xu, J., and Zheng, S., The Impacts of Regime Shift in Summer Arctic Oscillation on Precipitation in East Asia [J], Atmosphere, 2024, 15(3), 283. doi:10.3390/atmos15030283.
6、基于GLORYS12V1再分析数据的楚科奇陆架区流场季节变化特征分析
利用1993~2020年的GLORYS12V1再分析数据，分析楚科奇陆架区流场的空间分布和关键通道断面流场季节变化特征。气候态平均结果显示，太平洋入流水通过白令海峡进入楚科奇海后主要由汉娜德海谷、中央水道、巴罗峡谷和德朗海峡断面流出陆架，四支路径的流量分别占白令海峡入流的50.3%、25%、16%和6.9%。季节变化结果显示，白令海峡和德朗海峡断面流量的月变化在5月达最大，其余断面则在7月达峰值。德朗海峡断面西侧东南向沿岸流在秋季最强。5 m和30 m流速的联合经验正交函数分解的模态较为类似，体现了垂向结构的一致性。第一模态的空间分布显示整个研究区域均为同位相分布，四支主要路径上呈现高值，且冬夏半年呈反位相变化。第二模态主要体现西侧陆架区西伯利亚沿岸流场的上下半年呈反位相变化。将各断面的流量序列分解为与风相关和非风因素相关的部分，发现气候态平均流量除德朗海峡处风起主要贡献外，其余断面均为非风因素对流量起正贡献而风起负贡献，非风因素引起的流量达0.23×106~1.33×106 m3/s，两者对各断面季节变化特征的影响并不一致。夏冬季波弗特高压和阿留申低压间气压差的变化影响了楚科奇陆架中心区冬/夏半年北向流的弱/强，而春秋季两者东西位置变化对西伯利亚沿岸的流场产生影响。
图30. 5 m流速联合经验正交函数分解方法(cEOF)的空间模态和时间序列。其中a~c分别为第一模态的空间分布、时间序列、各月气候态平均时间序列(黑线)和陆架平均经向风速(红线)，d~f分别为第二模态空间分布、时间序列、各月气候态平均时间序列；a、d中填色为空间特征向量的大小
发表文章：施旭东,李敏,于婷,李丙瑞,谢玲玲.基于GLORYS12V1再分析数据的楚科奇陆架区流场季节变化特征分析[J].海洋与湖沼,2024,55(3):613-626
7、揭示热带太平洋-大西洋跨洋盆海温偶极子对西半球季风与热带气旋年际变异同步性的影响
季风和热带气旋是全球性的重要大气现象，其活动异常可能会引起严重的自然灾害，季风和热带气旋活动的变异特征和机制一直是气候变化研究关注的重要课题。西半球存在北美季风、北非季风等季风系统，也可以在北大西洋和东北太平洋海域存在热带气旋生成活动。我们的研究结果揭示出北美夏季风强度与北大西洋热带气旋生成数量以及北美夏季风与北非夏季风强度在年际变异上的显著同步性现象及其形成的物理机制，结果凸显出热带太平洋-大西洋跨洋盆海温异常对西半球季风与热带气旋年际变异同步性的重要影响。
北美夏季风和北大西洋热带气旋活动的变异显著影响着北美的气候异常，北美夏季风和北大西洋热带气旋年际变异之间的可能联系在以往研究中还没有被揭示。我们的研究(Luo J. et al.,2024)发现在年际尺度上北美夏季风的强度和北大西洋热带气旋的生成数量之间存在显著的正相关关系，这种正相关关系可以利用两种物理途径来进行解释：“热带海温驱动途径”和“季风热源驱动途径”。在热带海温驱动途径中（图27），热带太平洋-大西洋跨洋盆海温偶极子异常可以通过驱动大气对流层上层跨越美洲中部的纬向风（CCAW）异常，进而影响北大西洋热带气旋主要发展区（MDR）的垂直风切变和与北美夏季风相联系的高层大气异常反气旋，从而能够建立在年际时间尺度上北美夏季风强度和北大西洋热带气旋生成数量之间的正相关关系。CMIP6模式结果也支持热带太平洋-大西洋跨洋盆海温偶极子异常对北美夏季风与北大西洋热带气旋活动年际变异同步性的影响。在季风热源驱动途径中，与北美夏季风相关的降雨异常可以作为大气热源来激发大气环流异常，进而通过改变北大西洋热带气旋主要发展区上空的垂直风切变来影响北大西洋热带气旋的生成数量。考虑到北美夏季风与北大西洋热带气旋在年际时间尺度上的同步性，北美夏季风强度和北大西洋热带气旋生成数量在气候预测中可能可以一起综合来进行考虑，并且研究结果还提出春季的热带太平洋-大西洋海表温度异常可以作为北美夏季风强度与北大西洋热带气旋生成数量的一个前期气候预测因子。
进一步的研究(Luo W. et al.,2024)证实热带太平洋-大西洋跨洋盆海温偶极子异常还可以通过影响大气环流异常形成在年际时间尺度上北美夏季风和北非夏季风之间的正相关关系（图28）,从而产生北美夏季风与北非夏季风在年际变异上的显著同步性。
综合以上研究结果以及前人研究结果，热带太平洋-大西洋跨洋盆偶极子型海温异常的调控作用可以引起西半球季风与热带气旋年际变异的同步性（包括北美季风、北非季风、北大西洋热带气旋、东北太平洋热带气旋）。西半球季风、西半球热带气旋、热带太平洋-大西洋跨洋盆偶极子型海温异常可以形成具有共同年际变异韵律的统一气候系统（图29）。相关研究结果有助于加深对季风-热带气旋关系的理解，并促进了在气候预测中对西半球季风与热带气旋年际变异同步性的进一步关注，同时提出春季的热带太平洋-大西洋海表温度异常可以作为西半球夏季风强度与热带气旋生成数量的一个前期气候预测因子。
图27.热带太平洋-大西洋跨洋盆海温偶极子影响北美夏季风-北大西洋热带气旋年际变异同步性的物理过程示意图。图中的蓝色框代表定义跨洋盆海温梯度（IBS）指数的关键海域，黑色框表示用于定义北美夏季风强度指数的关键区域，红色框代表北大西洋热带气旋主要发展区（MDR），紫色框代表用于定义跨越美洲中部的纬向风（CCAW）指数的关键区域。热带大西洋的暖海温异常（红色阴影）和热带太平洋的冷海温异常（蓝色阴影）的差异形成正的跨洋盆海温梯度（IBS）指数，呈现出热带太平洋-大西洋跨洋盆海温偶极子结构特征。
图28.热带太平洋-大西洋跨洋盆海温偶极子影响北美夏季风-北非夏季风年际变异同步性的物理过程示意图。图中的黑色实线框分别表示用于定义北美夏季风、北非夏季风环流指数，蓝色虚线框分别代表北美夏季风和北非夏季风降水核心区。热带大西洋的暖海温异常（红色阴影）和热带太平洋的冷海温异常（蓝色阴影）的差异形成热带太平洋-大西洋跨洋盆海温偶极子结构特征。
图29.热带太平洋-大西洋跨洋盆偶极子型海温异常的调控作用可以引起西半球季风与热带气旋年际变异的同步性，西半球季风、西半球热带气旋、热带太平洋-大西洋跨洋盆海温异常可以形成具有共同年际变异韵律的统一气候系统。
发表文章：
Luo Jianzhou（本校研究生）, Weng Jinwen（本校研究生）, Luo Weijian（本校研究生）, Wang Lei*（通讯作者）. Interannual synchronizationoftheNorth Americansummer monsoon and theNorthAtlantictropicalcyclonegenesisfrequency[J]. Environmental Research Letters, 2024, 19: 054034.
Luo Weijian（本校研究生）, Weng Jinwen（本校研究生）, Luo Jianzhou（本校研究生）, Wang Lei*（通讯作者）. Interannual covariation of the north American and African summer monsoons[J]. International Journal of Climatology, 2024, 44(15): 5500-5519.
8、1990s中期以来南印度洋热带气旋破坏力的下降及其成因分析
热带气旋活动往往会导致许多不利影响，评估其破坏性是一个重要的科学问题。本研究通过能量消散指数（PDI）分析了全球热带气旋破坏性变化，发现大多数海盆中没有明显的趋势，但自1994年以来，南印度洋海盆的能量消散指数显著下降，几乎完全归因于该海盆中热带气旋频率和持续时间的减少。热带气旋频率的减少受到大气稳定性增强的影响，而热带气旋持续时间的缩短则可归因于热带气旋位置的变化。此外，仅在南印度洋（即马斯克林高压）观测到副热带高压的减弱，这也与热带气旋破坏性的下降相关。这些发现为评估未来热带气旋的破坏潜力提供了重要的科学依据。
图37.各海盆及全球热带气旋（TC）累计能量消散指数（PDI）时间序列。
阴影区域表示95%置信水平的双侧线性趋势区间；实线（红色表示显著）表示自20世纪90年代中期以来的线性回归趋势。绿色曲线表示PDI的5年滑动平均分布。
发表文章：Tu S, Hu Z, Liang M, et al. Decreasing trend in destructive potential of tropical cyclones in the South Indian Ocean since the mid-1990s[J]. Communications Earth & Environment, 2024, 5(1): 543.
（三）海洋资源开发利用与环境评价
1、撒哈拉沙漠大规模光伏电站建设对全球太阳能发电的潜在影响
大规模光伏发电站的建设不仅对区域和全球气候、生态环境造成影响，也会扰乱太阳辐射的自有分布规律，引起全球太阳能的重新分配对全球太阳能分布、规划和未来的建设产生影响。该研究利用海洋、大气、生态耦合的地球系统模式，基于光伏板降低地表反射率的假设，在撒哈拉沙漠中设置覆盖面积为5%，20%和50%的大型光伏发电场。结果表明，撒哈拉地区大规模光伏发电场建设对包括北非（局地）、中东、南欧、印度、中国东部、日本、澳大利亚东部和美国西南部的太阳能生产可能产生的负面影响，对中南美洲、加勒比地区、美国中部和东部、斯堪的纳维亚和南非产生积极影响（下图）。这主要是由于大规模光伏板降低沙漠下垫面反照率造成撒哈拉局地增温，强迫全球大气环流发生变化、影响全球的云量覆盖，进而引起各地地表太阳直接辐射发生改变。该研究揭示了撒哈拉沙漠大规模光伏电站建设对全球太阳能获取和开发的影响及其可能机制，预示着能源开发可能通过气候系统反馈引起的其他地区能源利用的不平等性。该研究成果将发表在Nature旗下期刊Communications Earth & Environment。研究在Tech Xplore，PV Magazine，The Conversation，Science Alert，Geography Directions等10余家媒体平台报道、转载和评论，得到国际媒体广泛关注。
图36.撒哈拉沙漠大规模光伏电站建设影响全球太阳能分配机制示意图
发表论文：
Long, Jingchao*, Zhengyao Lu*, Paul A. Miller, et al. (2024). Large-scale photovoltaic solar farms in the Sahara affect solar power generation potential globally. Communications Earth & Environment, doi: 10.1038/s43247-023-01117-5.
Zhengyao Lu and Long Jingchao (2024) Gigantic solar farms of the future might impact how much solar power can be generated on the other side of the world The Conversation (媒体文章).
2、华南地区全新世以来气候变化与人类活动的耦合关系
亚高山泥炭地对气候变化较为敏感，且受人类活动干扰较小，因此是重建古气候和人类活动的理想载体。为了更好的理解中国南方亚高山泥炭地十万古田（SWGT）全新世以来区域内环境变化与人类活动之间的相互关系（图43），本研究对SWGT泥炭地的δ13C、烧失量（LOI）、磁化率（MS）、化学风蚀指数（CIA）以及一些地球化学元素比值Al/K、Zr/Rb等多代用指标进行了气候变化和人类活动的分析。通过SWGT的各项指标结合区域内的相关记录进行分析，结果表明：在11600-9000 cal yr BP期间，东亚夏季风（EASM）较弱，气候相对干燥；在9000-4000 cal yr BP期间，EASM较强，气候较为湿润；在4000 cal yr BP以后，EASM变弱，气候又逐渐变得干燥。进一步的分析结果表明，在轨道时间尺度上，区域内的气候变化主要受到太阳辐射、高纬度冰盖面积、ITCZ移动和ENSO活动的影响。此外，近1000年以来，气候变化本身与泥炭地各项代用指标发生一定程度的解耦。此时SWGT泥炭地中MS以及重金属浓度的增加与湖南省人口增加是一致的，因此，可以推断此时人口的不断增长以及耕地和采矿的不断增加使得土壤侵蚀加剧和重金属含量增多（图44）。但是值得注意的是，可能受到海拔效应的影响，各项表示人类活动的指标表明在1000 AD以来人类活动才对该地产生显著影响（图44）。上述重建结果为将来进一步理解全新世气候变化与人类活动之间的相互作用和影响提供了基础性证据。
图43.研究区域图
图44.SWGT泥炭地与其它人类活动证据的比较
发表文章：Qu xiaoxu, Huang chao*, Rao Zhiguo, Wu Liyuan, Luo Yongyi, Chen Fajin, Li Yunxia, Zhao Lin, Liu Lidan, Song Zhiguang, Deng Wenfeng. Natural and anthropogenic controls on environmental change during the Holocene based on a multi-proxy record obtained from subalpine peatland in southern China. Science of the Total Environment. 2024, 912, 169446（top期刊，SCI，一区，IF=9.8）
3、华南亚高山泥炭地记录的全新世洪水事件
亚高山雨养型泥炭地主要依靠大气沉降获取营养物质，沉积速率稳定能够很好的记录大气环境变化，是研究物质来源和古气候变化的优质载体。为了更好的了解局地区域泥炭地沉积物的来源和粒度代用指标对气候变化的响应，本研究对湖南城步十万古田亚高山泥炭地（SWGT）（图45）的稀土元素（REE）、Sr–Nd同位素进行了沉积物物源的分析，并且使用粒度端元分析模型分别重建了EASM的演化和极端降雨事件。Sr–Nd同位素和REE的分析结果表明，局地区域的风化产物是该地全新世以来的主要沉积物来源。通过粒度端元模型分析识别出4个粒度端元： EM2为中等粒径的化学风化产物，与区域内其它气候记录比较发现其对气候变化较为敏感，能够用来重建EASM的演化，其中，在11600-9000 cal yr BP期间EASM相对较弱，9000 cal yr BP以后EASM呈现逐渐减弱的变化趋势；EM3+EM4是泥炭沉积物中最粗的组分，是在极端气候事件下通过强烈的地表径流带入到泥炭地中的粗颗粒物，在5400–4500 cal yr BP和3500–2600 cal yr BP期间，EM3+EM4的高值阶段与已经报道的长江流域的古洪水事件所发生的时间较为一致，其主要受到弱季风事件和强ENSO活动的影响（图46）。该项研究对于更好的理解局地区域的沉积物来源和重建极端降雨事件起到了重要作用。
图45.研究区域分布图
图46.粒度端元模型分析结果
图47. EM3+ EM4与区域间古气候记录的对比分析
发表文章：Qu xiaoxu, Huang chao*, Rao Zhiguo, Wei Gangjian, Wu Liyuan, Luo Yongyi, Li Yunxia, Zhao Lin, Liu Lidan, Deng Wenfeng. Holocene provenance variations and palaeofloods response to ENSO-driven monsoon precipitation in the subalpine peatland in southern China. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. 2024, 635, 111948（top期刊，SCI，二区，IF=3.565）
4、通过同位素示踪手段建立古海洋环境和生物效应或资源效应之间的联系
利用碳同位素识别出华南寒武纪三期碳同位素偏移事件，即BACE，ZHUCE和SHICE事件，分别对应全岩氮同位素的负偏、正偏和负偏，暗示水体反硝化作用程度的变化。推测海水厌氧水体的扩大和收缩以及营养循环的改变可能直接影响了后生动物群落的演化过程。另外，对寒武纪早期地层进行高分率的元素地球化学和矿物学研究，重点对暗色泥岩沉积期的风化作用、生产力变化、底水氧化还原环境和海水封闭条件进行了相关评价，并识别出可区域性对比的上升流和热液事件。相关成果以曹瀚升老师为通讯作者于2024发表在《Geological Magazine》。
图48.古海洋环境和生物效应或资源效应之间的联系
发表文章：Kai Wei, Hansheng Cao*, Fajin Chen et al., 2024. Fluctuation in redox conditions and the evolution of early Cambrian life constrained by nitrogen isotopes in the middle Yangtze Block, South China. Geological Magazine, DOI: 10.1017/S0016756823000833.
4.条件建设
（1）仪器设备
2024年度实验教学中心整体科研和实验条件得到了改善，实验教学中心下设多个特色实验室，包括海洋调查、海洋遥感、海洋生化环境、海洋灾害模拟、气象观测场和视频会商室。海科楼31间3065㎡的实验室，2024年实验室新增固定资产251台台套，价值394.12万元，其中大型设备5套，价值127.7万元。截止2024年现有设备2837台(套)，总价值约8415.16万元。年度提供大型设备40台(套)用于开放共享，与国家海洋技术中心、澳门大学、厦门大学、中山大学等外单位共享仪器。开放实验项目214项，参与学生人数797人，总人时数约14.9万人时数。从而保证了相关科研数据的获取和科研工作的开展，同时也便于实验室及仪器设备的对外开放使用。
（2）出海观测
为持续强化海洋生态环境动态监测与资源调查研究能力，深化海洋科学实践育人体系建设，实验室本年度统筹推进多维度出海科考任务，圆满完成"国家自然科学基金委北部湾共享航次科学考察实验研究冬季第二航段"、"粤西海域台风响应综合调查"、"阳江近海秋季多学科综合调查"及"南海西北陆架海冬季综合调查"四大核心航次。考察团队由中国科学院南海海洋研究所、自然资源部南海规划与环境研究院、中山大学等12家科研机构联合组建，开展水文动力、生物地球化学、生态系统等多要素协同观测
（3）重点平台建设取得新成效
1.粤西海洋牧场防灾减灾示范平台纳入南方海洋牧场气象服务中心服务体系，助力现代海洋牧场数智化升级。
2.新增校外实践教学基地3个，校外科产教融合基地1个，市级研究生联合培养示范基地1个。
3.加强立体监测和动态观测体系构建：（1）北部湾共享航次科学考察实验研究冬季第二航段考察（2）粤西海域台风响应综合调查航次考察（3）阳江附近海域秋季航段多学科综合调查（4）南海西北陆架海冬季调查。
4.与湛江市气象局、廊坊气象局深化局校合作，与广东省气象局、新疆维吾尔自治区气象局签订全面合作协议。
5. 成功举办广东海洋大学第五届海气实验技能大赛，吸引了518名来自中国海洋大学、中山大学、汕头大学、浙江海洋大学、北部湾大学等多所涉海高校及本校在读本科生的踊跃参与。
建立海洋牧场灾害预警显示平台
5.人才培养
1、总体情况
2024年在校研究生共133人（硕士119人，博士14人），毕业研究生25人，其中硕士研究24人（含硕博连读3人），博士研究生1人；20人授予硕士学位，1人授予博士学位；就业率87.5%，升学率41.7%。
博士毕业生全部在高校就职，硕士毕业生中9人升学读博，其中4人留在本校读博，5人前往浙江大学、中山大学、云南大学和广东工业大学读博深造；2人在海南省气象台和宁夏回族自治区气象局国家机构从事气象监测工作，2人在自然资源部南海局和温岭市气象防灾减灾中心从事专业技术岗工作；1人在国有企业从事专业技术岗工作；4人从事互联网气象数据分析工作；2人在教育机构从事教育行业；1人从事金融行业。
2、培养成效
研究生发表论文65篇，其中SCI论文比例达70%。熊一真和何涛获2024年校级“优秀硕士毕业生”称号。研究生学术交流频繁，4名研究生到印度尼西亚参加第八届中国-东南亚国家海洋合作论坛，30余人次参加2024年南海年会、第四届亚洲气象大会（ACM2024）、2024年欧洲地球科学联盟年会（EGU）等国内外学术会议，且多次获得优秀论文、优秀报告奖。
6.科学研究与社会服务
（1）学术交流与合作
1、2024年4月20日：广东省粤西热带海洋生态环境野外科学观测研究站学术委员会第二次会议暨学术交流会
2、2024年6月17日：海洋牧场会议
3、2024年8月4日：南海多尺度动力过程研讨会
4、2024年8月30日：海洋中小尺度对台风响应研讨会
5、2024年12月20日：海洋化学学术研讨会
（2）服务社会
实验室注重多学科交叉融合，将科研成果与社会服务相结合，共同培育成果。围绕南海海洋环境监测、海洋生态修复、防灾减灾、海洋资源开发等关乎民生和经济发展的关键性问题，为广东沿海重化工业园区、重要港湾和规模化养殖区发展海洋灾害预报、提供海水污染物管控措施等。
海洋牧场：粤西海洋牧场防灾减灾示范平台纳入南方海洋牧场气象服务中心服务体系，助力现代海洋牧场数智化升级；支撑“摩羯”台风海上强风监测、定强、海浪监测、台风商业保险服务；为首笔现代化海洋牧场保险款项的支付提供技术保障；为省气象局、湛江农业农村局、海洋渔业局提供咨询报告。荣获2024 广东省 “双百行动” 海洋牧场产业科技成果典型案例二等奖。
粤西海洋牧场防灾减灾示范平台
海上搜救及防灾减灾：搭建广东近海动力模式和智能模型相结合的一体化台风风暴潮和巨浪预警报系统，为海洋防灾减灾和海上遇险搜救提供服务。
台风风暴潮和巨浪预报
临港产业：核电温排水对取水口水温的影响评估。在温排水口、冷却水取水口等多个位置布放多个自容式温度计，促进服务对象的可持续发展，为其带来了显著的经济效益和社会效益。
核电温排水对取水口水温的影响评估
一带一路：构建印度洋海洋环流、海浪和大气预报产品，为斯里兰卡重点港口提供海洋和大气的实时预报。
科普活动：联合举办“秘气象万千，守护碧海蓝天”海洋大气科普活动、2024年世界气象日系列活动、世界海洋日暨全国海洋宣传日，参加湛江市2024年文化科技卫生“三下乡”活动，助力乡村振兴等。截止目前，本年度科普活动已经组织开展20余场次，参与本科生和研究生达100人次，受益听众群体超过1200多人次。学科科普活动在“2024年全国气象科普讲解大赛”（志愿传播赛道）和“第十三届全国气象科普优秀作品评选”（音视频类）中均获三等奖。有效提升了大众对海洋科学的兴趣与认知，助力海洋科学精神的传播与社会服务功能的深化，为文化传承与公众科学素养的提升作出了积极贡献。
（3）对外宣传与合作
完成阳江核电、南海西北海域台风综合调查及粤西海洋牧场区长期观测任务，积累多学科基础数据。依托这些数据构建陆架海立体监测体系，《粤西海洋牧场防灾减灾示范平台》获 2024 广东省 “双百行动” 海洋牧场产业科技成果典型案例二等奖。同时，深化与澳门大学等科研机构合作，推进数值模拟与大数据人工智能技术研究，在海洋事件应对、灾害预警及生态保护等方面取得重要突破。
7.制度建设
（1）规章制度建设
按照《广东省重点实验室建设与管理暂行办法》，实验室修订和制定了岗位聘任和考核办法、仪器设备管理细则、开放课题管理办法、经费使用管理办法、科研绩效奖励办法等一系列规章制度，对人、财、物、科研、教学及服务等进行全面管理，保障实验室高效运行。相关规章制度如下：
“陆架及深远海气候、资源与环境”广东省高等学校重点实验室科研人员管理条例；
“陆架及深远海气候、资源与环境”广东省高等学校重点实验室仪器设备管理条例；
“陆架及深远海气候、资源与环境”广东省高等学校重点实验室科研奖励条例；
“陆架及深远海气候、资源与环境”广东省高等学校重点实验室安全管理条例；
“陆架及深远海气候、资源与环境”广东省高等学校重点实验室专项经费管理条例；
“陆架及深远海气候、资源与环境”广东省高等学校重点实验室学术活动管理条例；
“陆架及深远海气候、资源与环境”广东省高等学校重点实验室知识产权保护条例；
“陆架及深远海气候、资源与环境”广东省高等学校重点实验室科研人员考核办法；
“陆架及深远海气候、资源与环境”广东省高等学校重点实验室技术人员考核办法；
“陆架及深远海气候、资源与环境”广东省高等学校重点实验室人才招聘管理办法；
“陆架及深远海气候、资源与环境”广东省高等学校重点实验室开放基金管理条例。
（2）激励创新措施
实验室在学术委员会的指导下，围绕实验室主要任务和研究方向，开展持续深入的系统性研究和探索性自主选题研究，设定青年教师培育课题，完善了专项基金管理条例。
实验室采取责任与激励相结合的措施，调动教师积极性，鼓励广东省和国家科技项目成果报奖以及发明专利；加强科技成果的宣传，对学科现有较成熟的成果进行完善，推广科技成果转化，完善学术活动管理条例和知识产权保护条例。
完善科研成果奖励奖励，以激励实验室研究人员在科研工作中多出成果、出高水平成果、出具有原始创新性的成果，提高学术修养，完成研究任务，提升实验室的核心竞争力。
（3）人员管理
实验室积极探索实验室管理模式的创新，现由研究人员、技术人员和管理人员组成，在各研究方向中保持人员结构和规模合理，并适当流动，实行聘任制。各研究方向的骨干固定人员由重点实验室主任聘任，其余人员由骨干固定人员聘任，重点实验室主任核准。
在符合学校人事处考核的基础上，实验室以研究方向（责任研究员所属学科组）为考核主体，对各学科组实行定量考核。
实验室技术支撑人员和行政管理人员必须为本科及以上学历，由实验室统一组织招聘，并上报校人事处。技术人员根据工作时间和能力，可参加职员系列职称评定。行政管理人员主要以管理岗位的分工和职责及受聘时与各签订的工作任务书为依据，围绕实验室建设与管理等主要任务进行考核。
实验室还要配合人事部门做好人才引进工作以及研究生培养管理工作。结合实验室的研究方向，引进高层次的人才，根据实验室定位，加强技术支撑人才队伍建设。
（4）仪器安全管理规范
实验仪器的管理与维护是实验室的基础工作。实验室所有仪器设备根据采购经费来源、功能、性能、价格等因素实行实验室和研究方向分级管理、责任到人的树型管理体系。实现仪器设备理流动、资源共享，杜绝闲置浪费。实验室充分挖掘了现有仪器设备的潜力，重视维护维修、功能开发、改造升级、延长寿命的工作。对所有仪器设备建立总帐，协同校资产与实验室管理处进行不定期核查，做到帐物相符，按规定报上级主管部门。
实验室制定了详尽的“实验室仪器设备管理条例”，以保证设备的完好、共享和对外开放。根据依托单位实验室安全管理规定，制定“实验室安全管理条例”，定期对实验室科研人员和学生开展安全教育、消防演习等，对危险化学品严格执行单独存放，为出海人员购置安全保险，进行安全教育。近年来实验室安全运行，无差错事故。
（5）学术委员会开展工作情况与效果
实验室依托于广东海洋大学，实行学术委员会指导下的实验室主任负责制。学术委员会由在本实验室研究领域中有一定影响力的专家组成，委员会根据重点实验室建设的要求，对实验室的发展方向、总体目标、具体任务等提出建议，做出决策。实验室主任负责组织实施。学术委员会每年组织学术年会一次，实验室对年度工作进行汇报和总结。学术委员会对实验室的工作做出评价和提出下一年度的工作建议，为科研人员提供良好的工作环境和服务，确保实验室高效、有序地运转，保证各项研究任务的完成。
实验室在运行管理与开放合作机制方面积极探索，通过边建设、边研究、边开放的方式，凝聚一批高水平的专家与学者，取得若干重要的成果，培养一批高素质的博士生和硕士研究生。
（6）科研环境和学术风气
实验室积极构建和谐进取的实验室文化，一个实验室的兴旺与发展与其是否具有良好的文化氛围有着密切的关系，在保证各项规章制度落实的前提下，实验室注重人性化的管理，提倡团结进取，合作共享的团队精神。通过学术研讨、合作攻关以及各种文体活动吸引人才、培养人才。
（7）实验室年度报告执行情况
实验室每年年末或春季定期举行学术会议，邀请国内外相关专家和实验室优秀青年成员进行学术报告，并撰写年度学术报告，宣传实验室科研成果，扩大学术交流和合作。
